专利名称：：用于相转移催化反应的溶剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及具有logP值大于2.6的有机物质作为相转移催化剂加速的反应的溶剂的用途。本发明还涉及制备有机物质的方法，其中在包含至少两相的体系中在相转移催化剂的存在下反应物彼此反应，其中一相为具有logP值大于2.6的有机溶剂。
背景技术：
："相转移催化，，(经常简称为PTC)是有机合成的重要方法，其中阴离子试剂通常由水相或固相转移至有机相。然后转移的试剂由于较低的水合作用、增加的浓度和对反应物更大的接近而对于预期反应具有明显增加的反应性水平。可以转移的常用试剂包括a)碱，如OH-、HCCV，b)亲核试剂，如氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、CN-、RO-、RC(V,c)氧化剂，如高锰酸盐和过铬酸盐，和d)还原剂，如BIV。PTC的优点尤其在于高产率、适度的反应条件、较少的杂质和反应混合物的较易处理。氢氧化钠水溶液使用非常广泛。其可以在相转移条件下代替醇化物、酰胺和氢化物。亲核取代、脱卣化氢作用、氧化和还原以及许多其它反应，包括例如对于制备聚合物重要的反应，都易受PTC作用。通过PTC亲核取代的机理可以通过常用的季铵阳离子的实例似乎合理解释(参见图1)。铵阳离子与试剂I形成离子对，对该离子对在这两相间建立起浓度平衡。然后X迅速在有机相中与反应物RY反应生成产物RX和Y-与铵阳离子的新离子对。对该新离子对又建立起两相间的浓度平衡，水相或固相中的催化剂将分离的y交换成新的试剂x-以使新的催化循环开始。PTC-催化反应通常在两相系统中进行，其中一相是水相或固相，另一相是不溶于水的反应物。因为在相转移催化条件下进行的反应所选择的反应温度通常可非常低(通常<80°C)，常常需要溶剂以溶解不溶于水的离析物，如果，例如其具有高于反应温度的熔点。使用溶剂通常具有以下优点其使具有高熔点的反应物可使用其使反应在低于熔点的温度下进行当需要时可以降低离析物和/或产物以及整个系统的粘度其使对水解敏感的物质在水的存在下反应对于各种反应在文献中都可以找到许多其中相转移催化(PTC)需要溶剂的实例。典型的溶剂包括曱苯、苯、MIBK、MTBE、二甲苯和二氯曱烷。然而，根据其潜在危险，这些溶剂不适用于工业方法甚至是实验室实验。尽管在PTC领域中，不使用溶剂的实例也能在文献中找到，但在许多情况下使用溶剂完全是必须的。,这些溶剂将对PTC反应提供最佳的作用(高反应速率、高产率)。此外，与常规溶剂例如曱苯、苯、MIBK、MTBE、二曱苯和二氯曱烷相比，它们将对人和环境产生较低的潜在危险。本发明涉及使用具有logP值大于2.6的有机物质X作为相转移催化剂加速的反应的溶剂，该logP值根据化学品测试的OECD准则107号(OECDGuidelineNo.107fortheTestingofChemicals)而试验确定。有机物质X的logP值如下定义logPx=log[(Cx(水》/(Cx(正辛醇》]其中c水和c正辛醇分别代表平衡浓度，其是在20°C有机物质X引入水和正辛醇(重量比l:l)的二元体系时所建立的，且"log，，为以IO为底的对数。原则上，物质X的logP值通过以下而确定，在20。C将有机物质X引入l:l的水和正辛醇的混合物(按重量)，等到平衡建立然后测定水和正辛醇中的X的平衡浓度。然后计算其平衡浓度的商值(quotient)，从该商值计算以10为底的对数。明确的指出，为本发明的目的7该logP值根据化学品测试的OECD准则107号(日期为95.07.27)而试验确定。本发明使用的溶剂的logP值优选大于2.6且更优选大于2.8。在一个优选的实施方案中，本发明使用具有logP值大于2.8的的物质选自脂肪酸二烷基酰胺，更特别为脂肪酸二曱基酰胺，其作为PTC反应溶剂。本发明中的脂肪酸应理解为含8至24个碳原子的羧酸，其优选是饱和的。能从本发明实施例中看出，有关PTC反应速率，脂肪酸二曱基酰胺与常规溶剂相比不仅为相当的，而且是更优异的。适合的脂肪酸二曱基酰胺的实例为辛酸二曱基酰胺、癸酸二曱基酰胺、十二烷酸二曱基酰胺和十四烷酸二曱基酰胺。在另一实施方案中，使用衍生自支链饱和脂肪酸的脂肪酸二曱基酰胺作为溶剂。也可使用各种脂肪酸二曱基酰胺的混合物。在另一实施方案中，具有logP值大于2.6(优选大于2.8)的物质选自羧酸烷基酯(尤其优选羧酸曱酯、羧酸乙酯或羧酸异丙酯)、甘油、二羧酸酯和乳酸乙酯，其用作PTC反应溶剂。根据本发明要使用的溶剂应为对所需PTC反应条件是惰性的。在一个优选的实施方案中，根据本发明使用的溶剂的熔点低于20°C。相转移催化剂本发明中的相转移催化剂是加速反应物反应的有机物质以生成要制备的化合物。该反应体系至少具有两相。所使用的相转移催化剂实际上可以是任何对技术熟练人员来说已知的为此目的的相转移催化剂。适合的相转移催化剂的实例为以下种类四烷基铵盐、千基三烷基铵盐、四烷基辚盐、苄基三烷基辚盐及其混合物、聚乙二醇和封端的聚乙二醇。此外，对技术熟练人员已知的名为离子液体(kmicliquid)的物质也适用作相转移催化剂。已知离子液体能转化为具有熔点低于100。C的有机盐。优选具有熔点低于20°C的离子液体作为相转移催化剂。为本发明目的铵盐优于憐盐，尤其适合的是四正丁基铵、三正丁基曱基铵和卡基三乙基铵与阴离子氯根、溴根和硫酸氢根的盐。最优选的相转移催化剂为以Aliquat336名称可商购的三辛基曱基氯化铵(制造商Cognis)。为本发明目的另一优选相转移催化剂为AliquatHTA-1(制造商Cognis)。所述相转移催化剂以催化量使用。该量取决于在所选的反应条件下催化剂的活性和稳定性，且必须适合于具体反应。所使用的相转移催化剂的量，基于反应物总量，可在0.1和25mol-。/。之间变化，且优选0.5至5mol-%，特别优选1至3mol-%。进行相转移催化基本上，进行PTC反应不受任何特別限制。该反应体系具有至少两相。在一个实施方案中，该反应连续进行。在另一个反应中，该反应不连续进行(分批)。多于一种液相存在于PTC反应中。在一个方案中存在三个相。一个液相常为水相。该水相也可以存在于固体上，即所谓的co相(omegaphase)存在。在一个特别优选的实施方案中，存在两相，优选为一个水相和一个有机相。该两相可以90:10至10:90(按重量)的数量比例使用。PTC反应完成后，根据目的可以使用技术熟练人员已知的任何分离和纯化技术进行处理。如果制备的有机物质不溶于水且溶于离子液体中，可以将其通过基于蒸馏的方法或用超临界状态的二氧化碳萃取而回收。本发明也涉及用于制备有机物质的方法，其中反应物在相转移催化剂的存在下在含至少两相的体系中彼此反应，其特征在于其中一相为具有logP值大于2.6的有机溶剂。所有前述的关于溶剂的描述在不同的情况下应用于本发明的方法。本发明的方法不受任何有关PTC催化反应性质的限制。该方法可用于所有常规PTC反应，包括例如O烷基化、C烷基化、N烷基化、S烷基化、酯化、酯交换、氧化、还原、氧化、Michael加成、醛醇缩合、缩合反应、脱卣化氢、水解、环氧化、羰基化反应、手性反应。涉及对水解敏感的物质的反应也有可能。如已经提及的(参见上述)，根据本发明使用的溶剂应为对所需PTC反应条件是惰性的。根据本发明使用的溶剂优选具有低于20°C的熔点。图1常用的季铵阳离子实例的亲核取代的机理。实施例LogP值根据化学品测试的OECD准则107号(日期为95.07.27)而试验确定。测试数据列于下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>缩略语MTBE=曱基叔丁基醚；logP值106MIBK=曱基异丁基酮；logP值1.31癸酸二曱基酰胺=AgniqueKE3308(Cognis);logP值2.94癸酸/辛酸二曱基酰胺=AgniqueKE3658(Cognis);logP值2.83Aliquat336=相转移催化剂(Cognis)实施例l(比较)(在MTBE作为溶剂存在下脱氧安息香(deoxybenzoin)的C烷基化)将脱氧安息香(18.83g,96mmol)与5倍摩尔过量的50%氢氧化钠(53.82g，480mmol)和MTBE(53.82g)—起引入氮吹洗的反应器中(反应器体积约300ml)D然后添加正癸烷(3.30g)(作为GC评价的内标物)。将该混合物在以500r.p.m的搅拌速度下连续搅拌并加热至45。C的反应温度。在45。C添加5.5gAliquat336(6mol-%,基于脱氧安息香)和14.16g(=120mmol-%,基于脱氧安息香)异丙基溴，其引发该反应。反应混合物的总量为150g,其填充反应器的约一半。通过气相色谱法(GC)测定转化率。结果90分钟后转化率为28%实施例2(比较)(在MIBK作为溶剂存在下脱氧安息香的C烷基化)将脱氧安息香(18.83g,96mmol)与5倍摩尔过量的50%氢氧化钠(53.82g,480mmol)和MIBK(53.82g)—起引入氮吹洗的反应器中(反应器体积约300ml)。然后添加正癸烷(3.30g)(作为GC评价的内标物)。将该混合物在以500r.p.m的搅拌速度下连续搅拌并加热至45。C的反应温度。在45。C添加5.5gAliquat336(6mol-%,基于脱氧安息香)和14.16g(=120mmol-%，基于脱氧安息香)异丙基溴，其引发该反应。反应混合物的总量为150g,其填充反应器的约一半。通过气相色谱法(GC)测定转化率。结果90分钟后转化率为75%实施例3(发明)(在癸酸二曱基酰胺作为溶剂存在下脱氧安息香的C烷基化)将脱氧安息香(18.83g，96mmol)与5倍摩尔过量的50%氢氧化钠(53.82g,480mmol)和癸酸二曱基酰胺(53.82g)—起引入氮吹洗的反应器中(反应器体积约300ml)。然后添加正癸烷(3.30g)(作为GC评价的内标物)。将该混合物在以500r.p.m的搅拌速度下连续搅拌并加热至45°C的反应温度。在45°C添加5.5gAliquat336(6mol-%,基于脱氧安息香)和14.16g(=120mmol-%,基于脱氧安息香)异丙基溴，其引发该反应。反应混合物的总量为150g，其填充反应器的约一半。通过气相色谱法(GC)测定转化率。结果90分钟后转化率为98%实施例4(发明)在癸酸/辛酸二曱基酰胺作为溶剂存在下脱氧安息香的C烷基化将脱氧安息香(18.83g，96mmol)与5倍摩尔过量的50%氢氧化钠(53.82g,480mmol)和癸酸/辛酸二曱基酰胺(53.82g)—起引入氮吹洗的反应器中(反应器体积约300ml)。然后添加正癸烷(3.30g)(作为GC评价的内标物)。将该混合物在以500r.p.m的搅拌速度下连续搅拌并加热至45。C的反应溫度。在45。C添加5.5gAliquat336(6mol-%,基于脱氧安息香)和14.16g(=120mmol-%，基于脱氧安息香)异丙基溴，其引发该反应。反应混合物的总量为150g,其填充反应器的约一半。通过气相色谱法(GC)测定转化率。结果90分钟后转化率为98%实施例5(比较)(在MTBE作为溶剂存在而无相转移催化剂的情况下脱氧安息香的C烷基化)将脱氧安息香(18.83g，96mmol)与5倍摩尔过量的50%氢氧化钠(53.82g，480mmol)和MTBE(53.82g)—起引入氮吹洗的反应器中(反应器体积约300ml)。然后添加正癸烷(3.30g)(作为GC评价的内标物)。将该混合物在以500r.p.m的搅拌速度下连续搅拌并加热至45。C的反应温度。在45°C添加14.16g(=120mmol-%，基于脱氧安息香)异丙基溴，其引发该反应。反应混合物的总量为150g,其填充反应器的约一半。通过气相色谱法(GC)测定转化率。结果90分钟后转化率为0%实施例结果的总结^实施例编号.溶剂催化剂转化率2)[%]1MTBEAliquat3361.12282MIBKAliquat3361.4075癸酸二甲基酰胺Aliquat3362.94984癸酸/辛酸二曱基酰胺Aliquat3362.83985MTBE无1.120"溶剂的LogP值(根据日期为95.07.27的化学品测试的OECD准则107号而测定)90分钟后的转化率权利要求1.具有logP值(20℃)大于2.6的有机物质X作为相转移催化剂加速的反应的溶剂的用途，该logP值根据化学品测试的OECD准则107号而试验确定。2.权利要求1所述的用途，其特征在于所述用作溶剂的物质对要进行的反应是惰性的。3.权利要求1或2所述的用途，其特征在于使用具有熔点低于20°C的有机物质作为溶剂。4.权利要求1至3任一项所述的用途，其特征在于使用具有logP值大于2.8的有机物质作为溶剂。5.权利要求1至4任一项所述的用途，其特征在于使用饱和脂肪酸二曱基酰胺作为溶剂。6.制备有机物质的方法，其中反应物在相转移催化剂的存在下在包含至少两相的体系中彼此反应，其特征在于其中一相为具有logP值(20。C)大于2.6的有机溶剂，该logP值根据化学品测试的OECD准则107号而试验确定。7.权利要求6所述的方法，其特征在于该反应在两相体系中进行，一相为水且另一相为具有logP值大于2.62的有机溶剂。8.权利要求7所述的方法，其特征在于使用饱和脂肪酸二曱基酰胺作为溶剂。9.权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于该相转移催化剂选自四烷基铵盐、千基三烷基铵盐、四烷基辚盐、千基三烷基辚盐、聚乙二醇和封端的聚乙二醇。10.权利要求6至9任一项所述的方法，其中所述相转移催化剂是离子液体。全文摘要具有logP值大于2.6(该logP值根据日期为95.07.27的化学品测试的OECD准则107号而试验确定)的有机物质适用于作为相转移催化剂加速的反应的溶剂。文档编号C07B37/04GK101244968SQ20081000540公开日2008年8月20日申请日期2008年2月2日优先权日2007年2月2日发明者亨德里克·休斯肯,保罗·伯恩布里奇,雷纳·霍弗申请人:考格尼斯知识产权管理有限责任公司